[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)剛性手爪

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010770013.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN111872970A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡李花;陳鑫;黃帥博;曹晉;李洋;李琛;黃希;王振;高進(jìn)可;方海峰;徐磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港江蘇科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B25J15/10
• 分類號(hào): B25J15/10;B25J15/00
• 代理公司: 北京東方芊悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)剛性手爪，包括基座和設(shè)置在基座上的夾持部；夾持部包括四個(gè)夾持模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊位于四個(gè)夾持模塊的圍合中心位置設(shè)置；其中夾持模塊包括傳動(dòng)單元、設(shè)置在傳動(dòng)單元上的夾爪以及連接在傳動(dòng)單元與夾爪之間的扭簧，傳動(dòng)單元設(shè)置在基座上；夾爪與傳動(dòng)單元位于同一豎直面內(nèi)設(shè)置，夾爪的一端與傳動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)連接；扭簧的一端固定在夾爪上，另一端固定在傳動(dòng)單元上，以使夾爪向圍合中心一側(cè)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)模塊包括第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元與傳動(dòng)單元傳動(dòng)連接，以帶動(dòng)兩兩相對(duì)的夾爪沿直線往返移動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)單元與夾爪傳動(dòng)連接。本手爪在一定程度上兼具柔性手爪與剛性手爪的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)剛性手爪。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)穩(wěn)步發(fā)展和科技飛速進(jìn)步，機(jī)器人研究也在逐漸深入，各方面對(duì)機(jī)器人的需求出現(xiàn)了巨大增長，應(yīng)用的范圍也變得越來越廣泛。

手爪作為機(jī)器人與環(huán)境相互作用的執(zhí)行部件，必須協(xié)調(diào)機(jī)器人完成各種復(fù)雜和精巧的工作任務(wù)。然而，在多指機(jī)械手的研究和應(yīng)用之中，常用串聯(lián)的方式鏈接關(guān)節(jié)，每個(gè)自由度都配備一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這樣大大增加了元件的數(shù)量，復(fù)雜化了控制的流程。如果采用剛性的手爪，又會(huì)出現(xiàn)手爪難以適應(yīng)不同的形狀、大小的物體；抓取的過程中很難找到合適的接觸點(diǎn)，也容易出現(xiàn)抓取的過程中物體掉落的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)剛性手爪剛性較大，工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)在控制系統(tǒng)做出反應(yīng)之前損壞物體的情況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)剛性手爪，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠性高、控制方便，在一定程度上兼具柔性手爪與剛性手爪的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：

一種自適應(yīng)剛性手爪，包括基座和設(shè)置在所述基座上的夾持部；

所述夾持部包括四個(gè)呈十字形分布的夾持模塊和用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)所述夾持模塊同步運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊位于四個(gè)所述夾持模塊的圍合中心位置設(shè)置；其中

所述夾持模塊包括傳動(dòng)單元、設(shè)置在所述傳動(dòng)單元上的夾爪以及連接在傳動(dòng)單元與夾爪之間的扭簧，所述傳動(dòng)單元設(shè)置在所述基座上；所述夾爪與傳動(dòng)單元位于同一豎直面內(nèi)設(shè)置，所述夾爪的一端與所述傳動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述扭簧的一端固定在夾爪上，另一端固定在傳動(dòng)單元上，以使夾爪向圍合中心一側(cè)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述驅(qū)動(dòng)模塊包括第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元與所述傳動(dòng)單元傳動(dòng)連接，以帶動(dòng)兩兩相對(duì)的所述夾爪沿直線往返移動(dòng)；所述第二驅(qū)動(dòng)單元與所述夾爪傳動(dòng)連接，以帶動(dòng)所述夾爪繞其與所述傳動(dòng)單元的連接部轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述傳動(dòng)單元包括徑向絲桿導(dǎo)軌和設(shè)置在所述徑向絲桿導(dǎo)軌的滑塊上的安裝座，所述安裝座呈U形，所述夾爪的通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述安裝座內(nèi)；

所述徑向絲桿導(dǎo)軌的絲桿與所述第一驅(qū)動(dòng)單元傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在所述基座內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過錐齒輪副驅(qū)動(dòng)所述徑向絲桿導(dǎo)軌的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述錐齒輪副包括安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的主動(dòng)錐齒輪和安裝在所述徑向絲桿導(dǎo)軌的絲桿上的第一從動(dòng)錐齒輪，所述主動(dòng)錐齒輪和所述第一從動(dòng)錐齒輪相互嚙合。

進(jìn)一步，所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括絞動(dòng)桿和四根一端連接在所述絞動(dòng)桿上的腱繩；

所述絞動(dòng)桿的一端通過第二從動(dòng)錐齒輪與所述主動(dòng)錐齒輪嚙合連接，所述絞動(dòng)桿與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)同軸設(shè)置；

四根所述腱繩分別與四個(gè)夾爪一一對(duì)應(yīng)連接，所述腱繩從所述夾爪的底部穿過后與所述夾爪的活動(dòng)端連接。

進(jìn)一步，所述安裝座內(nèi)設(shè)置有滑輪，所述滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，所述腱繩從所述滑輪的底部繞過。